低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地安全運行的不同方式.doc

行業(yè)資料：_低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地安全運行的不同方式單位：_部門：_日期：_年_月_日第 1 頁 共 8 頁低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地安全運行的不同方式隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)不斷趨向自動化。為了保護(hù)低壓電氣設(shè)備安全一般只采用一個保護(hù)接地系統(tǒng)，保護(hù)接地系統(tǒng)對建筑物低壓電氣設(shè)備的安全及其重要。低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地有不同的方式，只有正確做到概念清楚、具體分析，針對不同用電設(shè)備采用不同的接地方式及接地故障保護(hù)措施，來達(dá)到供電的安全性能，才能有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生，提高安全用電水平。保護(hù)接地系統(tǒng)通過長期的實踐總結(jié)出來的重要保護(hù)措施，使低壓電氣裝置能夠安全運行，能夠保證建筑物低壓電氣設(shè)備的安全。地一般是指大地。但在電氣上，卻具有更深一層的含義。接地就是在一個系統(tǒng)的元件和另一個系統(tǒng)之間(或者與某一個參考點之間)建立一個電的傳導(dǎo)路徑。電氣及電子系統(tǒng)中的地通常有兩種含義：一種是大地，另一種是系統(tǒng)基準(zhǔn)地。接地是指把電氣設(shè)備的某一部分通過接地裝置同大地連接起來;接零是指把電氣設(shè)備正常時不帶電的導(dǎo)電部分(如金屬機(jī)殼)同電網(wǎng)的零線連接起來。由于大地內(nèi)含有自然界中的水份等導(dǎo)電物質(zhì)，因此它也是能導(dǎo)電的。當(dāng)一根帶電的導(dǎo)體與大地接觸時，便會形成以接地點為球心的半球形地點場。此時，接地電流便經(jīng)導(dǎo)體由接地點流入大地內(nèi)，并向四周呈半球形流散。接地與接零是防止電氣設(shè)備一旦漏電而可能發(fā)生觸電事故的重要安全措施。通常將地作為系統(tǒng)的零電位點。理想的地必須是一個零電位、零阻抗的理想導(dǎo)體，其上各點間不應(yīng)存在電位差，它可在系統(tǒng)中作為所有電平的參考點。接地的目的有兩個：一是為了安全，稱為保護(hù)接地，二是為信號電壓或系統(tǒng)電壓提供一個穩(wěn)定的零電位的參考點，稱為信號地或系統(tǒng)地。保護(hù)接地是指將電氣設(shè)備平時不帶電的金屬外殼用專門的接地裝置實行良好的金屬性連接。其作用是當(dāng)設(shè)備金屬外殼意外帶電時，將對其地電壓限制在規(guī)定的安全范圍內(nèi)，消除或減小觸電的危險。保護(hù)接地最常用于低壓不接地配電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。保護(hù)接地的作用是當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時，如果人體觸及此外殼時，由于人體的電阻遠(yuǎn)大于接地體電阻，則大部分電流經(jīng)接地體流入大地，而流經(jīng)人體的電流很小。這時只要適當(dāng)控制接地電阻，就可減少觸電事故發(fā)生。但是在TT供電系統(tǒng)中，這種保護(hù)方式的設(shè)備外殼電壓對人體來說還是相當(dāng)危險的。因此這種保護(hù)方式只適用于TT供電系統(tǒng)的施工現(xiàn)場，按規(guī)定保護(hù)接地的電阻不大于4。保護(hù)接地是廣泛應(yīng)用的安全技術(shù)措施，主要適用于三相三線制中性點不直接接地的電力系統(tǒng)中。在對地絕緣的電網(wǎng)中，除非另有規(guī)定，否則凡由于絕緣破壞或其他原因而可能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分均應(yīng)接地。保護(hù)接零是將電氣設(shè)備正常運行時不帶電的導(dǎo)電部分與電網(wǎng)地零線(即中性線)連接起來，用以防止觸電事故的發(fā)生。保護(hù)接零通常用于中性點直接接地、380/220V的三相四線制電網(wǎng)中，還要與其他安全措施(如熔斷器、斷路器等)配合使用才能達(dá)到目的。當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時短路電流經(jīng)零線而成閉合電路，使其變成單相短路故障，因零線的阻抗很小，所以短路電流很大，一般大于額定電流的幾倍甚至幾十倍，這樣大的單相短路將使保護(hù)裝置迅速而準(zhǔn)確地動作，切斷事故電源保證人身安全。其供電系統(tǒng)為接零保護(hù)系統(tǒng)，即TN系統(tǒng)。保護(hù)零線是否與工作零線分開，可將TN供電系統(tǒng)劃分為TN-C、TN-S和TNC-S三種供電系統(tǒng)。不管采用保護(hù)接地還是保護(hù)接零，在同一系統(tǒng)中不允許對一部分設(shè)備采取接地，對另一部分采取接零。因在同一系統(tǒng)中如果有的設(shè)備采取接地，有的設(shè)備采取接零，則當(dāng)采取接地的設(shè)備發(fā)生碰殼時，零線電位將升高，而使所有接零的設(shè)備外殼都帶上危險的電壓。當(dāng)變壓器高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的絕緣損壞或高壓線路斷線搭落在低壓配電線路上時，都可能發(fā)生高壓竄入低壓。為防止和減少這種危險，在中性點不接地的低壓配電系統(tǒng)中，除了采取可靠的保護(hù)接地之外，還應(yīng)有防止高壓竄入低壓的保護(hù)措施。為此，在中性點不接地的低壓電網(wǎng)中，應(yīng)使其中性點或某一相經(jīng)過擊穿保險器與大地連接。在正常情況下，低壓系統(tǒng)保持不接地。當(dāng)高壓竄入低壓時，去穿保險器被擊穿，故障電流經(jīng)接地裝置流入大地，同時使高壓系統(tǒng)相應(yīng)的保護(hù)裝置動作，切斷電源，起到保護(hù)作用。第 4 頁 共 8 頁低壓配電系統(tǒng)工作零線裝設(shè)開關(guān)與用電安全長期以來我國低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)型式基本上采用接地、零重復(fù)接地的保護(hù)系統(tǒng)，這是一套保守的安全體系。改革開放以來，隨著對外技術(shù)交流的增多，引進(jìn)了不少國外設(shè)備，也帶來標(biāo)準(zhǔn)上與國際接軌的必要。近些年頒布實施的民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ/T16-92)、低壓配電設(shè)計規(guī)范(GB50054-95)等規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，無一不是盡量引用國際電工學(xué)會的IEC標(biāo)準(zhǔn)。在低壓配電系統(tǒng)接地上也規(guī)定了三種型式：TN、TT、IT。這幾種接地型式和殘余電流保護(hù)都涉及到中性線是否裝設(shè)開關(guān)問題。1、TN系統(tǒng)中，N線上出現(xiàn)電流已非偶然，無論是三相運行的負(fù)荷不平衡，還是電路中擁有的整流及大型可控硅元件，都會使中性線有電流流過，并有可能大大超過單相運行的正常值。長此以往中性線過載，將會造成發(fā)熱而燒斷，引起負(fù)載端的中性點電位偏移，而損壞家用電器。在事故情況下，還會危及人身安全。這種現(xiàn)象隨家用電器的大量增加而加劇，因此安裝四極(二極)開關(guān)，讓中性線與相線一道切斷，起到保護(hù)作用尤其重要。但是開關(guān)作為功能控制器，并不是任何場合都可以切斷中性線的，要根據(jù)不同的接地保護(hù)型式來確定，現(xiàn)分析如下：1.1TN系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)在各類工業(yè)與民用建筑中大量采用，低壓配電設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定：“在TN-C系統(tǒng)中，嚴(yán)禁斷開PEN線，不得裝設(shè)斷開PEN線的任何電器?！币虼?，TN-C系統(tǒng)不應(yīng)裝設(shè)四極開關(guān)。TN-S系統(tǒng)中，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范均未強(qiáng)調(diào)中性線嚴(yán)禁裝設(shè)開關(guān)，這時PE線和N線是分開設(shè)置的。此時裝設(shè)四極開關(guān)，符合“嚴(yán)禁有開關(guān)電器接入保護(hù)線”的要求，而PE線又保護(hù)著設(shè)備的外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)中性接地點相連，滿足間接電擊保護(hù)的要求。保證電源轉(zhuǎn)換的功能性開關(guān)無論是單電源還是雙電源配電系統(tǒng)，在低壓總開關(guān)處裝設(shè)四極開關(guān)，可以避免電源轉(zhuǎn)換開關(guān)在切換操作時，不同系統(tǒng)中中性線上的電位漂移，使電流走向不致變動或分流，不造成諸如剩余電流保護(hù)裝置的誤動作，而影響正常運行。也滿足了規(guī)范對整個系統(tǒng)在維護(hù)、測試和檢修時隔離要求。這些對安全供電都是有利的。1.2TT系統(tǒng)該系統(tǒng)的設(shè)備外露導(dǎo)電部分已對地進(jìn)行了直接連接，此時裝設(shè)四極開關(guān)不致切斷外殼與PEN線的連接，對三相不平衡電路是有利的。1.3IT系統(tǒng)低壓配電設(shè)計規(guī)范第4.4.16條：“IT系統(tǒng)不宜引出N線”。IEC標(biāo)準(zhǔn)也“強(qiáng)烈建議IT系統(tǒng)不應(yīng)配出中性線?！币驗槟撤N原因中性線接地后，IT系統(tǒng)則變成TT系統(tǒng)，倆種系統(tǒng)的配電與保護(hù)是各不相同的，一旦變動，則原有的保護(hù)措施難?？煽?。所以，一般IT系統(tǒng)是不引出中性線的?？墒悄承㊣T系統(tǒng)中又免不了有單相負(fù)荷與照明，因此國內(nèi)外IT系統(tǒng)中配出中性線的情況還是有的，但要經(jīng)過特殊處理?？傊?，在IT系統(tǒng)當(dāng)相線因故障切除，中性也切斷才是更可靠的，可避免中性線接地而變成TT系統(tǒng)。對于有中性線配出的IT系統(tǒng)，從安全角度出發(fā)，也宜裝設(shè)四極開關(guān)。2.漏電保護(hù)器中使用四極開關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)第532.2.1條："剩余電流保護(hù)裝置必須保證回路中的一切帶電導(dǎo)線斷開"。另外，我們從漏電保護(hù)器的接線要求中不難看出，無論是TN還是TT系統(tǒng)，凡是帶電載流導(dǎo)體必須全部通過零序電流互感器的鐵芯，這是為了檢測泄漏電流，達(dá)到保護(hù)動作的目的。因此，它的開關(guān)就涉及中性線。既或是對于三相平衡負(fù)荷，由于系統(tǒng)存在漂移電流，此電流雖小，但往往足以使保護(hù)裝置誤動作。所以，對于具有漏電保護(hù)裝置的回路應(yīng)裝設(shè)四極(二極)開關(guān)。3.其他3.1無論是IEC標(biāo)準(zhǔn)，還是國家相關(guān)專業(yè)規(guī)范，都明確規(guī)定當(dāng)相線與中性線的截面相等時，中性線可不設(shè)斷電裝置。規(guī)范規(guī)定：16mm2及以下相線與中性線的截面皆應(yīng)采用等截面，而這個范圍導(dǎo)線所帶負(fù)荷大多是末端負(fù)荷，它在配電系統(tǒng)中所用開關(guān)中占比例很大，因而中性線上可不裝設(shè)開關(guān)的范圍很廣。3.2從電擊危險可能產(chǎn)生的后果來看，某些特殊場所(如浴池、游泳池、洗衣機(jī)房等潮濕場所)還是裝設(shè)四極開關(guān)為好。近些年隨標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范與國際接軌的步伐加快，一些適應(yīng)新要求的產(chǎn)品不斷被開發(fā)生產(chǎn)出來，四極開關(guān)、四極斷路器、接觸器已有不少國內(nèi)外廠家生產(chǎn)出來，并得到廣泛采用，對于用電安全能起到相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)作用。第 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